也聊反比例函数填空题中的“秒杀技”
在学习反比例函数过程中,如果仅仅是基于教材例题或习题,对学生来讲十分轻松,因此会不由自主生成“这一内容很简单”的想法,然而在九年级复习阶段,一旦反比例函数和其它知识融合起来,复杂度便上升了,难度也有可能上升,所以在填空压轴题中,往往很喜欢用这一知识内容,难度不大,综合程度较高,并且存在一定解题技巧。
题目
如图,矩形ABOC的顶点B、C分别在x轴、y轴上,顶点A在第一象限,点A的坐标为(a,2√3).将线段OC绕点O顺时针旋转60°至线段OD,若反比例函数y=k/x(k≠0)的图象经过点A、D两点,连接OA、AD,则△AOD的面积是_____________
读题:
点A坐标作为出发点,展开对条件的联想,由于它是矩形ABOC的一个顶点,因此AC=OB=a,OC=AB=2√3,完成坐标向线段长度的转化;
线段OC绕点O顺时针旋转60°,这一句话实质上预示图中存在一个等边三角形,因此需要连接CD,得等边△OCD,并且承接上面的读题结果,可知它的三边长均为2√3;
反比例函数图象经过点A、D,前面点A坐标中有字母a未知,无法得到函数解析式,但点D呢?
欲求点D坐标,需要向坐标轴作垂线,不妨过点D作DE⊥x轴,如下图:
此时观察△ODE,它是一个含30°角的直角三角形,这下好办多了,迅速求出DE=√3,OE=3,于是点D坐标为(3,√3),顺利求出反比例函数中的k=3√3,并且点A坐标为(3/2,2√3);
继续读题,我们需要求△AOD的面积,在反比例函数中,与面积密切相关的是系数k,它的几何意义是图象上一点向坐标轴作垂线,所围成的矩形面积为|k|,即图中矩形OBAC,显然这与我们需要的结果还有距离。
但它一定与△AOD面积有关!
解析:
我们用割补法来转换△AOD面积,先看四边形OADE,它减掉△ODE的面积即为所求;
再看四边形OADE,它由△AOB加梯形ABED构成,其中△AOB与△ODE面积相同,均为1/2|k|,经过比较,结果就显而易见了,即△AOD的面积=梯形ABED的面积,前面已经求出了点A、D坐标,则这个梯形上下底、高均可求,顺利得到结果为9√3/4.
反思
上述解答过程中,主线是读题过程,大致沿这样的路线行进:矩形、点A坐标、旋转60°、双曲线上的点D、求△AOD面积。
其中矩形与点A坐标这两个条件主要指向是线段OC的长,然后经过旋转得等边△COD,转换至线段OD,再得到含30°角的Rt△DOE,从而求得点D坐标,再求反比例函数解析式,然后求出点A坐标,这些准备工作完成之后,再进行面积的转换,即△AOD与梯形ABED面积相等,最终求出结果。
九年级第一次检测过程中,特地观察了部分学生在这道题的思考过程:
A类学生尝试用含a的代数式表示点D坐标,直接忽略掉旋转60°这个条件,1分钟后放弃,换我也放弃了,后面条件根本不看,怎么继续推导?
B类学生成功找到了等边△COD,却不知道边长,显然刚刚条件中的点A纵坐标未能成功转换成线段长,或者线段OC既是矩形边长,也是三角形边长未能理解;
C类学生止步于求出点D坐标,甚至反比例函数中的k值,未能进一步求a值,主要原因在于未建立△AOD的面积的联系;
D类学生在使用割补法求△AOD的面积,重复在课堂上完成过的过程,其实这是填空题,这一过程如果能“封装打包”,效率一定会更高。
为什么要聊这种“秒杀技”?
实际它并不容易,背后涉及到诸多知识,矩形性质、旋转变换、等边三角形、特殊直角三角形、双曲线中k值的几何意义、割补法等,随便单独拎一处,相信问题都不大,但这些简单知识一综合,问题就大了。
究其原因有二,一是熟练度不够,二是理解深度不够。
熟练度的问题好解决,多练几回就行,然而理解深度不够,就不仅仅是通过练可以解决的,例如前面思考过程中,如何想到等边△COD的边长是2√3,需要的是对点A坐标的理解,我们在七年级学习平面直角坐标系的时候,对横纵坐标的几何意义同样讲解过,纵坐标的意义是点到x轴的距离,而矩形四个直角意味着垂线,垂线段和距离就产生关联了,这中间任何一个环节缺失,整个思路就跟不上,于是便会看到这样的学生,苦苦思索而不得。
在平时教学过程中,一些常见的结论,可以用于填空选择题,相当于将这些过程“封装打包”,即套路化了,这对学生利弊如何,暂时不多说,只聊对这些过程的看法。我依然坚定地认为,再经历一遍形成过程,对学生利大于弊。
要知道学生的思维还停留在成长阶段,过早将某些过程封装,会让学生养成不求甚解的习惯,这极不利于数学学习过程,演化极端情况就是“不考的不学”、“只要答案对就行”。
相对而言,我认为学生将这个过程进程加快一点,让思维快一些是可以的,虽然在外界看来,和记套路效果完全一样,只是我明白,这两类学生的眼神是不一样的。
人的大脑运行速度并不快,生物电流嘛!然而思维的速度几乎是无限的,这几步推导过程,瞬间也就想过来了,并不是什么难题,然而大脑推导与大脑记忆是两个层面的事物,显然前者更有意义,那才叫数学思维。
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